JP3738928B2 - Vertical induction motor rotor - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、籠形誘導電動機の回転子に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より行われている籠形誘導電動機のロータバーについて図を用いて説明する。
図5は従来の籠形誘導電動機回転子の正面図、図6は図5のA−A断面図、図7は図6のB部拡大図であり、1は回転子鉄心、2はロータバー、3はエンドリング、4は軸である。
軸4に装着された回転子鉄心1の外周側には、複数個のスロット溝1aが設けられており、このスロット溝1aには各々ロータバー2が貫通しており、このロータバー2の両端部にはエンドリング3がろう付け接合されている。
回転子鉄心1のスロット溝1aとロータバー2の隙間部分には、含浸樹脂5が充填されており、発熱体であるロータバー2の熱が回転子鉄心1側に効率よく伝達されるようにしている。
【0003】
また、回転子鉄心1の中央部分でロータバー2に対してスウェージング2aを施し、ロータバー2を拡げることによりスロット溝1aに固着させ、回転子鉄心1のスロット溝1a内に貫通収納された各ロータバー2が長手方向に動かないように固定している。
従来より行われていた方法ではこのスウェージング2aの長さSが長く、回転子鉄心1の長さLの80%以上であった。
すなわち、スウェージング長さとロータバーの固有振動数はほぼ比例関係にあるため、スウェージング長さを長くすることで固有振動数を大きくすることができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来タイプの回転子が組み込まれた籠形誘導電動機をVVVFインバータ装置で駆動した場合、VVVFインバータ装置の出力周波数は、その基本波の他に、6n(nは自然数)倍の高調波が生じる。このことによって、出力周波数に含まれる高調波トルクリップルによってロータバーに共振応力が発生する。
図8はその大きさH2と波形を示したものである。
しかしながら、このように、高調波トルクリップルによって従来の籠形誘導電動機の回転子にねじり加振力が作用した場合、回転子のロータバーに非常に大きな共振応力が発生することが判った。
すなわち、従来の籠形誘導電動機の回転子において、単にスウェージングの長さを長くしただけでは、前述したごとく、高調波トルクリップルによって籠形誘導電動機の回転子にねじり加振力が作用すると、回転子のロータバーに非常に大きな共振応力が発生し、ついにはエンドリングとの接合部近傍でロータバーが折損してしまうことがある。
本発明は、上述の不具合点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、高調波トルクリップルによって籠形誘導電動機の回転子にねじり加振力が作用しても、回転子のロータバーに発生する共振応力を極力小さくし、ロータバーの折損を防止することができるスウエージング長さとする籠形誘導電動機の回転子を提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
つまり、その目的を達成するための手段は、
回転子鉄心を軸に装着させ、この回転子鉄心の外周側に設けられた複数個のスロット溝に各々ロータバーを貫通させた構造からなる籠形誘導電動機の回転子において、回転子鉄心中央部におけるロータバーのスウェージング長さを回転子鉄心の長さを20%を超え40%以下とし、この範囲内をスウェージングすることによって、上記ロータバーを回転子鉄心のスロット溝に固着させる。
このことによって、VVVFインバータ装置の出力に含まれる高調波トルクリップルによって籠形誘導電動機の回転子にねじり加振力が作用しても、回転子のロータバーに発生する共振応力を極力小さくでき、ロータバーの折損防止が可能になる。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図1は本発明の一実施例を示す籠形誘導電動機回転子の正面図であり、図2は図1のA−A断面図、図3は図2のB部拡大図である。
図中、6はロータバー、6aはロータバー6に施されたスウェージング部分である。なお、図5〜図7に示す従来技術と同一部分には同一符号を付した。
本発明では、ロータバー2に施すスウェージング長さSを回転子の鉄心長さLの20%を超え40%以下とし、従来の長さに対して非常に短くしている。なお、スウェージングする位置は回転子の長手方向中央部に一カ所のみとしても良いし、合計長さがLの20%を超え40%以内であれば、分割して数カ所に間欠的に設けても良い。
【0007】
【発明の効果】
図4は、本発明の回転子が組み込まれた籠形誘導電動機をVVVFインバータ装置で駆動した場合に、VVVFインバータ装置の出力に含まれる高調波トルクリップルによってロータバーに発生する共振応力の状況を示すものであり、共振応力の最大値H1は、図8に示す従来のスウェージング長さの場合の共振応力の最大値H2に比較すると、大幅に小さくなる。また、波形そのものも本発明の方法によれば最大振幅H1に達した後、瞬時に共振現象が消滅する非線形振動波形を呈しており、この点からもロータバーに発生する共振応力の持続時間が従来の方法に比べて短時間になり、従って、ロータバーに作用する共振応力の繰り返し回数が少なくなるため、ロータバーの折損防止に極めて有効であることが確認できた。
また、スウェージング長さを短縮したことにより作業時間も大幅に短縮することが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す籠形誘導電動機回転子の正面図である。
【図2】図1のA−A断面図である。
【図3】図2のB部拡大図である。
【図4】本発明を適用した籠形誘導電動機をVVVFインバータ装置で駆動した場合のロータバーに発生する共振応力波形図である。
【図5】従来の籠形誘導電動機回転子の正面図である。
【図6】図5のA−A断面図である。
【図7】図6のB部拡大図である。
【図8】従来の籠形誘導電動機をVVVFインバータ装置で駆動した場合のロータバーに発生する共振応力波形図である。
【符号の説明】
1 回転子鉄心
1a スロット溝
2 ロータバー
2a スウェージング
3 エンドリング
4 軸
5 含浸樹脂
6 ロータバー
6a スウェージング[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rotor of a saddle type induction motor.
[0002]
[Prior art]
A conventional rotor bar of a saddle type induction motor will be described with reference to the drawings.
5 is a front view of a conventional saddle-type induction motor rotor, FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 5, FIG. 7 is an enlarged view of a portion B in FIG. 6, 1 is a rotor core, 2 is a rotor bar, 3 is an end ring, and 4 is a shaft.
A plurality of slot grooves 1 a are provided on the outer peripheral side of the rotor core 1 mounted on the shaft 4, and the
A gap between the slot groove 1a of the rotor core 1 and the
[0003]
Further, a
In the conventional method, the length S of the
That is, since the swaging length and the natural frequency of the rotor bar are in a substantially proportional relationship, the natural frequency can be increased by increasing the swaging length.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
When a saddle type induction motor incorporating a conventional type rotor is driven by a VVVF inverter device, the output frequency of the VVVF inverter device generates a harmonic of 6n (n is a natural number) times in addition to the fundamental wave. As a result, resonance stress is generated in the rotor bar due to the harmonic torque ripple included in the output frequency.
FIG. 8 shows the size H2 and the waveform.
However, it has been found that when a torsional excitation force acts on the rotor of a conventional saddle type induction motor due to the harmonic torque ripple, a very large resonance stress is generated on the rotor bar of the rotor.
That is, in the conventional vertical induction motor rotor, simply by increasing the length of swaging, as described above, when the torsional excitation force acts on the vertical induction motor rotor due to the harmonic torque ripple, A very large resonance stress is generated in the rotor bar of the rotor, and the rotor bar may eventually break near the joint with the end ring.
The present invention has been made in view of the above-described problems. The object of the present invention is to provide a rotor bar for a rotor even if a torsional excitation force acts on the rotor of a saddle type induction motor due to harmonic torque ripple. The rotor of a saddle type induction motor having a swaging length that can reduce the resonance stress generated in the rotor as much as possible and prevent breakage of the rotor bar is provided.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In other words, the means to achieve that purpose is
In a rotor of a saddle-type induction motor having a structure in which a rotor core is mounted on a shaft and a rotor bar is passed through a plurality of slot grooves provided on the outer periphery of the rotor core, The swaging length of the rotor bar is set so that the length of the rotor core exceeds 20% and not more than 40%, and the rotor bar is fixed to the slot groove of the rotor core by swaging within this range.
As a result, even if a torsional excitation force acts on the rotor of the saddle type induction motor due to the harmonic torque ripple included in the output of the VVVF inverter device, the resonance stress generated in the rotor bar of the rotor can be minimized. Can be prevented.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a front view of a saddle type induction motor rotor showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1, and FIG. 3 is an enlarged view of a portion B in FIG.
In the figure, 6 is a rotor bar, and 6a is a swaging portion applied to the
In the present invention, the swaging length S applied to the
[0007]
【The invention's effect】
FIG. 4 shows the state of resonance stress generated in the rotor bar by the harmonic torque ripple included in the output of the VVVF inverter device when the vertical induction motor incorporating the rotor of the present invention is driven by the VVVF inverter device. Therefore, the maximum value H1 of the resonance stress is significantly smaller than the maximum value H2 of the resonance stress in the case of the conventional swaging length shown in FIG. Further, according to the method of the present invention, the waveform itself exhibits a nonlinear vibration waveform in which the resonance phenomenon disappears instantaneously after reaching the maximum amplitude H1, and from this point also, the duration of the resonance stress generated in the rotor bar is conventionally Compared to this method, the time is shorter, and therefore the number of repetitions of the resonance stress acting on the rotor bar is reduced. Therefore, it was confirmed that the method is extremely effective for preventing breakage of the rotor bar.
In addition, shortening the swaging length has made it possible to significantly reduce the work time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a saddle type induction motor rotor showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
FIG. 3 is an enlarged view of a portion B in FIG. 2;
FIG. 4 is a waveform diagram of resonance stress generated in a rotor bar when a saddle type induction motor to which the present invention is applied is driven by a VVVF inverter device.
FIG. 5 is a front view of a conventional saddle type induction motor rotor.
6 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
7 is an enlarged view of part B in FIG. 6;
FIG. 8 is a waveform diagram of resonance stress generated in a rotor bar when a conventional saddle type induction motor is driven by a VVVF inverter device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotor core
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18752797A JP3738928B2 (en) | 1997-06-27 | 1997-06-27 | Vertical induction motor rotor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18752797A JP3738928B2 (en) | 1997-06-27 | 1997-06-27 | Vertical induction motor rotor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1118344A JPH1118344A (en) | 1999-01-22 |
| JP3738928B2 true JP3738928B2 (en) | 2006-01-25 |
Family
ID=16207653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18752797A Expired - Lifetime JP3738928B2 (en) | 1997-06-27 | 1997-06-27 | Vertical induction motor rotor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3738928B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5969916B2 (en) * | 2012-12-25 | 2016-08-17 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | Rotor for cage induction motor and method for manufacturing the same |
| CN105896777A (en) * | 2016-06-29 | 2016-08-24 | 成都中车电机有限公司 | Cage rotor assembly structure and method |
-
1997
- 1997-06-27 JP JP18752797A patent/JP3738928B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1118344A (en) | 1999-01-22 |
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